無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信需求預(yù)測(cè)方法的研究

陳冠軍 李鵬

【摘 要】預(yù)測(cè)是規(guī)劃的基礎(chǔ)，預(yù)測(cè)水平的高低將直接影響到規(guī)劃成果的質(zhì)量。傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商無(wú)線(xiàn)通信需求預(yù)測(cè)有用戶(hù)數(shù)與信息總量的業(yè)務(wù)總量預(yù)測(cè)，還包括用戶(hù)分布規(guī)律預(yù)測(cè)、業(yè)務(wù)流量流向預(yù)測(cè)等，可利用經(jīng)濟(jì)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)中二元離散選擇模型、廣義線(xiàn)性回歸模型、基于時(shí)間序列分析的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)的預(yù)測(cè)，推測(cè)出近遠(yuǎn)期無(wú)線(xiàn)通信的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)和規(guī)模。

【Abstract】Prediction is the basic of planning， and the level of prediction will directly affect the quality of the planning results.The traditional operators' prediction for wireless communication demand includes the total amount prediction of users and the total amount of information， and also includes the prediction of the distribution law of users， the service flow direction， and so on. Trough using the binary discrete selection mode，generalized linear regression mode， prediction model based on time series analysis of economics and statistics to predict the key data indexes， and the network effect and the scale of the wireless communication in the near and long term can be speculated.

【關(guān)鍵詞】無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)；通信；預(yù)測(cè)

【Keywords】 wireless network ； communication； prediction

【中圖分類(lèi)號(hào)】TN91 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）05-0173-02

1 容量規(guī)劃

在容量規(guī)劃中，一個(gè)地區(qū)的站點(diǎn)數(shù)量取決于移動(dòng)通信用戶(hù)的規(guī)模，以及單基站的承載能力。規(guī)劃時(shí)應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃中相關(guān)的人口分布格局和流動(dòng)性特征，選擇合適的業(yè)務(wù)模型，預(yù)測(cè)區(qū)域內(nèi)話(huà)務(wù)量和移動(dòng)數(shù)據(jù)吞吐量，確定站點(diǎn)配置，再根據(jù)單基站容量得出滿(mǎn)足容量指標(biāo)的規(guī)劃站點(diǎn)數(shù)。

1.1 預(yù)測(cè)方法與參數(shù)的確定

通信用戶(hù)普及率法是用來(lái)預(yù)測(cè)移動(dòng)通信用戶(hù)規(guī)模的常見(jiàn)方法，該算法的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)普及率、各移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商市場(chǎng)占有率、城市總體規(guī)劃和控制性規(guī)劃的預(yù)測(cè)人口數(shù)。

移動(dòng)通信預(yù)測(cè)時(shí)應(yīng)考慮規(guī)劃期內(nèi)人口分布變化、移動(dòng)通信的技術(shù)發(fā)展等各種因素，如用戶(hù)需求變化、移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)步、語(yǔ)音及數(shù)據(jù)用戶(hù)增長(zhǎng)、用戶(hù)多運(yùn)營(yíng)商選擇等多方面的因素。通信規(guī)劃應(yīng)參照城市通信工程規(guī)劃中的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，查詢(xún)規(guī)劃區(qū)所在地市的歷年《統(tǒng)計(jì)年鑒》中移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)的普及率結(jié)合人口增長(zhǎng)率進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)需要考慮外來(lái)人口、一人多部手機(jī)的情況，適當(dāng)增加因用戶(hù)的移動(dòng)特性引起的冗余度。

1.2 單基站承載能力分析

LTE主要基于OFDM和MIMO技術(shù)，影響LTE網(wǎng)絡(luò)容量的因素與2/3G各不相同。

1.2.1系統(tǒng)容量影響因素

理論峰值速率關(guān)鍵要看系統(tǒng)帶寬的配置，系統(tǒng)給用戶(hù)分配RB數(shù)量多，則系統(tǒng)的帶寬就高，系統(tǒng)的吞吐量就大。也就是說(shuō)，用戶(hù)的數(shù)據(jù)速率是由帶寬資源決定的，而用戶(hù)的帶寬資源是由系統(tǒng)分配的，影響系統(tǒng)給用戶(hù)分配帶寬資源的是：激活用戶(hù)數(shù)和資源分配算法。

LTE的最大用戶(hù)數(shù)受限于上行鏈路的最大用戶(hù)數(shù)，即PDCCH信道最大支持的用戶(hù)數(shù)。PDCCH占用的OFDM符號(hào)數(shù)越多，同時(shí)可調(diào)度的用戶(hù)數(shù)越多，系統(tǒng)容量越高，反之越小。

1.2.2 結(jié)論

一般情況下，某用戶(hù)在使用VOIP進(jìn)行語(yǔ)音通話(huà)時(shí)，若98%的數(shù)據(jù)時(shí)延在50ms以?xún)?nèi)，則認(rèn)為該用戶(hù)是滿(mǎn)意的。如果小區(qū)內(nèi)95%以上的用戶(hù)都是滿(mǎn)意的，則認(rèn)為該小區(qū)所能容納的VOIP用戶(hù)總數(shù)即為該小區(qū)的用戶(hù)容量[1]。

2 覆蓋規(guī)劃

覆蓋規(guī)劃側(cè)重于解決移動(dòng)通信信號(hào)大范圍面覆蓋問(wèn)題，規(guī)劃時(shí)應(yīng)選取合適的模型進(jìn)行鏈路預(yù)算，根據(jù)不同城市場(chǎng)景采用不同的參數(shù)計(jì)算出規(guī)劃站間距，即單基站的覆蓋能力，進(jìn)而推導(dǎo)出不同密度不同場(chǎng)景下對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)覆蓋密度，結(jié)合P城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)空間布局和土地利用性質(zhì)得出的各區(qū)塊內(nèi)不同土地性質(zhì)內(nèi)有效的覆蓋面積，計(jì)算出滿(mǎn)足覆蓋指標(biāo)的規(guī)劃站點(diǎn)數(shù)。

2.1 規(guī)劃區(qū)密度分級(jí)

①密集市區(qū)—中心城市地區(qū)

密集市區(qū)為一個(gè)城市的中心地區(qū)，公共設(shè)施完備，城市功能集中，是城市核心功能的重要集聚區(qū)域。

②普通市區(qū)—中心城市連接區(qū)域

普通市區(qū)位于城市核心地區(qū)周邊，是中心地區(qū)功能疏解的承接地區(qū)，承擔(dān)著城市重要的生產(chǎn)職能。

③市郊（縣城）

市郊擁有獨(dú)立城市功能的地區(qū)及其連接地區(qū)，隨著產(chǎn)業(yè)化、城鎮(zhèn)化浪潮的發(fā)展，這些地區(qū)成為城市會(huì)展物流、港口、臨港產(chǎn)業(yè)和文化旅游等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)地區(qū)，已經(jīng)成為城市功能的重要組成部分。

④鄉(xiāng)鎮(zhèn)

鄉(xiāng)鎮(zhèn)在空間上不與中心地區(qū)相連接，主要分布在市區(qū)的外圍地區(qū)，功能主要以服務(wù)本鎮(zhèn)域的鎮(zhèn)級(jí)功能為主。

2.2 單座基站覆蓋分析

一個(gè)移動(dòng)通信基站的覆蓋能力是指該基站的覆蓋區(qū)域，通常用該基站的覆蓋半徑來(lái)表示。估算一個(gè)基站的覆蓋半徑，往往采用鏈路預(yù)算的方法。有很多因素都可以影響基站的覆蓋能力，如：基站選用的無(wú)線(xiàn)頻率、該基站覆蓋區(qū)域的地形地貌、基站天線(xiàn)掛高、基站設(shè)備發(fā)射功率等等。